Bài 14: Năng lượng tái tạo
Mở đầu trang 71 KHTN 9: Nhiên liệu hoá thạch đang có nguy cơ cạn kiệt. Hơn nữa,
việc khai thác và sử dụng nhiên liệu hoá thạch gây ra nhiều tác động xấu đến môi
trường sinh thái. Khai thác và sử dụng năng lượng tái tạo là một giải pháp quan
trọng nhằm đảm bảo an ninh năng lượng và phát triển bền vững.
Năng lượng tái tạo có những ưu điểm và nhược điểm nào? Lời giải:
- Ưu điểm chung của các dạng năng lượng tái tạo là dồi dào, khi sử dụng không
phát thải khí độc hại.
- Nhược điểm: Các công trình khai thác năng lượng tái tạo đòi hỏi chi phí xây dựng
cao, hoạt động chưa ổn định và vẫn tồn tại những tác động tiêu cực tới môi trường
như tạo ra lượng rác thải lớn, gây tiếng ồn làm ảnh hưởng tới đời sống người dân,
làm mất rừng và thay đổi chế độ thuỷ văn, ảnh hưởng tới hệ sinh thái và sự sống của các loài sinh vật.
Câu hỏi 1 trang 71 KHTN 9: Nêu một số hoạt động sử dụng năng lượng mặt trời
của em trong cuộc sống hàng ngày. Lời giải:
Một số hoạt động sử dụng năng lượng mặt trời của em trong cuộc sống hàng ngày:
hệ thống sưởi, làm nóng nước, hoặc dùng để chạy máy phát điện, pin Mặt Trời,…
Câu hỏi 2 trang 72 KHTN 9: Sử dụng năng lượng mặt trời có những ưu điểm và nhược điểm gì? Lời giải:
Ưu điểm: Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng dồi dào, khi sử dụng không phát thải khí độc hại.
Nhược điểm: Tuy vậy, việc khai thác và sử dụng nguồn năng lượng này lại phụ
thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết, khí hậu, vị trí địa lí. Những yếu tố này quyết định
tới lượng ánh sáng và thời gian chiếu sáng trong ngày của Mặt Trời. Hơn nữa, chi
phí thiết bị, lắp đặt còn cao và hoạt động của các thiết bị này không ổn định. Muốn
thu được lượng lớn năng lượng mặt trời, cần phải có một khu vực rộng (cỡ hàng
trăm hecta) để đặt các tấm pin quang điện, các tấm pin quang điện này cũng rất dễ
hư hỏng và sau khi hết thời gian sử dụng có thể tạo ra lượng rác thải lớn.
Vận dụng 1 trang 72 KHTN 9: Vì sao ở nước ta, các dự án điện mặt trời lớn
thường được xây dựng ở các tỉnh thành phía Nam và miền Trung - Tây Nguyên? Lời giải:
Khu vực này có lượng ánh sáng mặt trời nhiều hơn so với các khu vực khác, tạo
điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng năng lượng mặt trời.
Phía Nam và miền Trung - Tây Nguyên thường có điều kiện thời tiết ổn định, ít bị tác
động của mùa đông, đất đai rộng.
Từ đó, có nhiều điều kiện thời tiết thuận lợi làm cho các khu vực này trở thành lựa
chọn phổ biến cho việc xây dựng các dự án điện mặt trời tại Việt Nam.
Câu hỏi 3 trang 72 KHTN 9: Tại sao nói năng lượng từ gió là năng lượng tái tạo và
có nguồn gốc từ Mặt Trời? Lời giải:
- Năng lượng gió là năng lượng tái tạo là vì gió là sự chuyển động của không khí từ
khu vực có áp suất cao đến khu vực có áp suất thấp. Trên thực tế, gió tồn tại là do
mặt trời làm nóng bề mặt Trái Đất một cách không đều. Khi không khí nóng tăng lên,
không khí mát hơn di chuyển vào để lấp đầy khoảng trống. Chỉ cần có nắng thì gió
sẽ thổi. Và gió từ lâu đã đóng vai trò là nguồn cung cấp năng lượng cho con người.
- Gió là nguồn năng lượng vô hạn nên nó được coi là năng lượng tái tạo.
Câu hỏi 4 trang 72 KHTN 9: Sử dụng năng lượng từ gió có những ưu điểm và nhược điểm gì? Lời giải: Ưu điểm
- Năng lượng từ gió là nguồn năng lượng dồi dào.
- Khai thác năng lượng từ gió không phát thải khí nhà kính và các chất ô nhiễm môi trường.
- Các khu vực như miền núi, nông thôn hay biển đảo có nguồn gió phù hợp có thể
được lựa chọn để xây dựng các trang trại điện gió. Nhược điểm
- Vì gió thổi không đều nên sản lượng điện từ gió không ổn định.
- Các máy phát điện gió có chi phí đầu tư lớn và khi hoạt động gây ra tiếng ồn làm
ảnh hưởng tới đời sống người dân và có thể gây hại cho các loài động vật.
Vận dụng 2 trang 72 KHTN 9: Thiết kế và chế tạo mô hình máy phát điện gió dựa
vào hiện tượng cảm ứng điện từ. Lời giải:
+ Khi có gió thổi đến, mô hình hoạt động tạo ra điện (đèn LED sẽ sáng).
+ Cánh tua bin thiết kế phù hợp, đảm bảo khi hoạt động trạng thái của đèn LED dễ
quan sát nhất (đèn LED sáng rõ).
+ Mô hình chắc chắn, đảm bảo tính thẩm mĩ.
Tìm hiểu thêm trang 73 KHTN 9: Các nhà khoa học đang nghiên cứu và thử
nghiệm việc sử dụng động năng của các dòng chảy, do sự chênh lệch độ cao giữa
mực nước triều cao và mực nước triều thấp, để làm quay tuabin của các máy phát điện.
Năng lượng từ thuỷ triều có tiềm năng cho việc sản xuất năng lượng điện trong
tương lai vì quy luật dòng chảy thuỷ triều ổn định và dễ dự đoán. Khi khai thác
nguồn năng lượng này có hạn chế là cần mức chi phí cao về trang thiết bị và chỉ
thực hiện được ở những nơi có thuỷ triều đủ cao.
Dựa vào hình 14.6, mô tả sơ lược nguyên tắc khai thác năng lượng từ thuỷ triều. Lời giải:
Nguyên tắc khai thác năng lượng từ thuỷ triều là sử dụng sự chênh lệch độ cao giữa
mực nước triều cao và mực nước triều thấp. Các nhà khoa học đặt các tuabin vào
dòng chảy thuỷ triều. Khi nước triều lên cao, áp suất nước đẩy cánh quạt của
tuabin, tạo năng lượng động cơ quay. Khi nước triều rút đi, tuabin tiếp tục tạo ra
năng lượng khiến máy phát điện hoạt động.
Luyện tập trang 74 KHTN 9: Em hãy tìm hiểu và nêu những khó khăn có thể gặp
phải khi lắp đặt hệ thống chuyển đổi năng lượng từ sóng biến thành năng lượng
điện và hệ thống truyền tải điện đó vào bờ. Lời giải:
Để thu được năng lượng từ sóng biển, cần đặt các hệ thống chuyển đổi năng lượng
ở ngoài biển hoặc dọc các bờ biển và sử dụng sự chuyển động lên xuống của sóng
để làm quay tuabin các máy phát điện. Năng lượng từ sóng biển rất dồi dào nhưng
lại trải rộng nên chưa có phương pháp khai thác hiệu quả.
Câu hỏi 5 trang 74 KHTN 9: Khai thác thủy điện có những ưu điểm và nhược điểm gì? Lời giải:
Ưu điểm: không phát thải khí nhà kính và các chất gây ô nhiễm môi trường. Ngoài
ra, các đập thuỷ điện và hồ chứa còn góp phần phòng chống lũ và điều hoà nguồn
nước tưới tiêu cho sản xuất nông nghiệp vùng hạ lưu.
Nhược điểm: việc xây dựng và vận hành các nhà máy thuỷ điện sẽ làm mất rừng và
diện tích đất canh tác của người dân, làm thay đổi chế độ thuỷ văn, ảnh hưởng đến
hệ sinh thái trên sông và khu vực lân cận.
Vận dụng 3 trang 75 KHTN 9: Thảo luận và đề xuất các biện pháp sử dụng hiệu
quả năng lượng và bảo vệ môi trường tại gia đình, nhà trường và địa phương em đang sống. Lời giải:
Một số biện pháp bảo vệ môi trường có thể thực hiện như:
- Hạn chế sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, các loại hoá chất, các sản phẩm từ nhựa
dùng một lần, giảm thiểu rác thải nhựa trong sinh hoạt hằng ngày. Nên sử dụng các
loại dụng cụ, chất liệu có nguồn gốc từ thiên nhiên, sản phẩm tái chế.
- Phân loại rác thải, phục vụ cho việc xử lí rác thải và tái chế đạt hiệu quả cao nhất.
- Sử dụng tiết kiệm năng lượng, hạn chế các phương tiện giao thông cá nhân, tăng
cường sử dụng nguồn năng lượng sạch và thân thiện với môi trường.
- Giữ gìn cảnh quan, môi trường xanh – sạch – đẹp, tích cực trồng và chăm sóc cây xanh, bảo vệ rừng.